SOAL B: PERENCANAAN TURAP. 10 KN/m m. 2 m m. 4 m I. 2 m. 6 m. do =?

Transkripsi

1 SOAL B: PERENCANAAN TURAP 10 KN/m 4 m I m m 0.75 m Blok Angkur.5 m 6 m do =? II Diketahui suatu konstruksi turap dengan angkur yang digunakan untuk menahan tanah pada suatu pelabuhan. Dalam pembahasan ini digunakan metode ujung tetap (fixed end methode) dengan pertimbangan bahwa kedalaman penembusan turap sudah cukup dalam, sehingga tanah dibawah dasar galian mampu memberikan tahanan pasif yang cukup untuk mencegah ujung bawah turap berotasi. Diketahui: 1. Karakteristik Tanah I γ = 18.8 kn/m ϕ = 9.6 kn/m γ = 7 c = 0 KN/m. Karakteristik Tanah II ϕ = 0 γ = 7.8 kn/m c = 0 KN/m I. ANALISIS GAYA YANG BEKERJA PADA TURAP Koefisien tekanan tanah aktif (Ka) : Tanah I Ka1 = tg (45-ϕ/) = tg (45-7/) = 0.5 Tanah II Ka = tg (45-ϕ/) = tg (45-0/) = 0. 11

2 Koefisien tekanan tanah pasif (Kp) : Tanah I Kp1 = tg (45+ϕ/) = tg (45+7/) = 4 Tanah II Kp = tg (45+ϕ/) = tg (45+0/) = q 4 m A Ea1 Ea I 10 m Ea Ea4 Ea5 Jarak dari dasar galian dimana terjadi momen maksimum do =? Ep1 Ea6 Ea7 Ea8 Ea9 x II B Gaya dan momen akibat tekanan tanah aktif No. Ea (KN) Lengan Terhadap A Momen Terhadap A (KNm) do 8+0.5do 6.4do+1.65do do 8+0.5do 198.4do +1.4do 8. 19do 8+0.5do 15do+9.5do do do 10.do +0.86do Maka ΣM aktif = do +.85do do (KNm) Gaya dan momen akibat tekanan tanah pasif No. Ep (KN) Lengan Terhadap A Momen Terhadap A (KNm) do do 9.6do +7.84do Maka ΣM pasif = -(9.6do +7.84do ) (KNm) (Berlawanan arah jarum jam) 1

3 ΣM total = ΣM aktif + ΣM pasif = do +.85do do (9.6do +7.84do ) = -6.98do 59.75do do Dalam kondisi seimbang ΣM total = ΣM aktif + ΣM pasif = 0, maka; -6.98do 59.75do do = 0, atau 6.98do do do = 0 Dengan menggunakan cara coba-coba (trial and error), didapatkan do = 5.5 m. Untuk keamanan nilai do dikalikan dengan angka keamanan (untuk tanah granuler), sehingga: d = 1.5 do = 1.5 x 5.5 = 8.5 m. Jadi panjang turap yang masuk ke tanah adalah 8.5 m, sehingga panjang turap yang dibutuhkan adalah = 18.5 m. II. PENENTUAN PROFIL TURAP Dalam soal ini, digunakan turap baja dengan profil LARSSEN. Penentuan ukuran dan geometri profil turap baja didasarkan pada Widerstands Moment yang tersedia pada tabel profil Larssen. Mengacu pada gambar turap diatas dengan diagram momen yang sama, maka untuk menentukan ΣM total adalah dengan mengganti do dengan x.. ΣM total = ΣM aktif + ΣM pasif = x +.85x x (9.6x +7.84x ) = -6.98x 59.75x x Letak momen maksimum dapat diperoleh dengan mendeferensialkan persamaan momen total diatas terhadap x. d M total = 0, maka; dx -0.94x 119.5x = 0, atau 0.94x x 76.8 = 0 dengan mengggunakan rumus ABC, maka dapat difaktorkan sebagai berikut: x 1, ± = ( 119.5) ( 76.8) 0.94 x 1 =.6 m (memenuhi) x = m (tidak memenuhi), diperoleh Maka ΣM total = -6.98x 59.75x x = (.6) 59.75(.6) (.6) = 189. KNm = 18.9 t.m Digunakan turap baja dengan profil Larssen dengan σ t = 10 MN, maka diperoleh W M total 189. = = _ σ t = m = cm, dengan W adalah Widerstands Moment. 1

4 Dari tabel profil turap Larssen, digunakan profil Larssen 450 dengan W = 7500 cm > cm dengan dimensi: t h s dengan: b = 708 mm h = 770 mm t = 14 mm s = 14 mm b b III. PENENTUAN DIAMETER BAJA ANGKUR Gaya dan momen akibat tekanan tanah aktif No. Ea Lengan Terhadap B (KN/m') Momen Terhadap B (KNm) ΣE aktif = KN/m dan ΣM aktif = KNm Karena jarak antar angkur m, maka ΣE aktif dan ΣM aktif dikalikan dengan, sehingga; ΣE aktif = x = 10.6 KN/m dan ΣM aktif = x = KNm Gaya dan momen akibat tekanan tanah pasif No. Ep (KN) Lengan Terhadap B Momen Terhadap B (KNm) T T Karena jarak antar angkur m, maka ΣE pasif dan ΣM pasif dikalikan dengan, sehingga; ΣE pasif = x T = T KN/m dan ΣM pasif = x T = T KNm. Pada kondisi balance; ΣM aktif + ΣM pasif = 0, sehingga; T = = 1.5T T = 0.54 KN = 054 kg. 14

5 Diketahui σ angkur = 1000 kg/cm _ T σ angkur =, dimana A = luas penampang baja angkur = 0.5πd, sehingga diperoleh A diameter baja angkur (d) = 6.4 cm 6.5 cm IV. PERENCANAAN BLOK ANGKUR Ko diambil = 0.4. h H P p P a Telah diasumsikan sebelumnya bahwa h = 0.75 m dan H =.5 m. Apabila nilai h H/ maka dianggap tinggi papan angker = H dan termasuk jenis blok angkur memanjang didekat permukaan tanah, sehingga tekanan tanah aktif dan pasif yang bekerja pada blok angkur adalah setinggi H. Selanjutnya apabila h > 0.5H maka dapat dianggap R A = luas papan angker x kuat dukung tanah (Terzaghi) atau R A = A x σ tanah, denganσ tan ah = 1,cNc + pb ' Nq + 0, 4dNγ, dimana c = kohesivitas tanah (untuk pasir c=0) N c, N q, N γ = faktor kapasitas dukung tanah (gambar.6-teknik Fondasi I-HCH) p b = tekanan overburden efektif pada ujung bawah tiang d = diameter tiang Teng (196) mengusulkan persamaan untuk menghitung kapasitas ultimit blok angkur pendek didekat permukaan tanah untuk jenis tanah granuler sebagai berikut. 1 T L( Pp Pa ) + K0 γ ( K p + Ka) H tgϕ, dengan T = kapasitas ultimit blok angkur pendek L = panjang blok angkur P a dan P p = tekanan aktif dan pasif total K 0 = koefisien tekanan tanah saat diam (diambil = 0.4) γ = berat volume tanah K p, K a = koefisien tekanan tanah pasif dan aktif H = kedalaman dasar blok angker terhadap permukaan tanah φ = sudut gesek dalam tanah h = 0.75, dan H =.5 m, h H/ / OK!. Maka dapat dianggap tinggi blok angkur = H. 15

6 P p = 1 H γ K I p1 = ½ x.5 x 18.8 x 4 x = 470 KN P a = 1 H γ K I a1 = ½ x.5 x 18.8 x 0.5 x = 9.8 KN 1 T L( Pp Pa ) + K0 γ ( K p + Ka) H tgϕ 0.54 L( ) + ⅓ x 0.4 x 18.8 x ( ) x.5 x tg 7 L 0.56 m, maka dipakai L = 1 m Dipakai H =.5 m, sehingga tinggi blok angker = H h = = 1.75 m. V. MENENTUKAN PANJANG BAJA ANGKUR Letak angkur harus terletak pada zone tanah yang stabil. Blok angkur bekerja penuh jika: 1. daerah aktif turap yang alan runtuh tidak memotong bidang longsor blok angkur;. blok angkur terletak dibawah garis yang ditarik dari ujung bawah turap yang membuat sudut φ terhadap horizontal. Gambaran selengkapnya adalah sebagai berikut. q Blok Angkur H I d a II L = 0.4 m a = ⅔ d (untuk metode ujung tetap) = ⅔ x 8.5 =5.5 m dari penggambaran secara skalatis diperoleh panjang batang angkur yang digunakan (L) = 0.4 m 0.5 m. Panjang L sebaiknya dibatasi antara 1-15 m saja. 16

7 17